呂訪賢 呂頑 李絮綠 莫鴻忠 龐統(tǒng)權(quán)

影響雙源CT冠脈成像圖像質(zhì)量的相關(guān)因素分析

呂訪賢 呂頑 李絮綠 莫鴻忠 龐統(tǒng)權(quán)

目的 分析DSCT在冠狀動脈成像中影響圖像質(zhì)量的相關(guān)因素。方法 對126例DSCT冠狀動脈成像的圖像，按圖像是否清晰，冠脈顯示完整性，冠脈根部和降主動脈造影劑CT值，有無橫斷偽影、有無上腔靜脈和右心房造影劑偽影等，分四級標(biāo)準(zhǔn)評估，進(jìn)行回顧性分析。結(jié)果 影響DSCT圖像質(zhì)量的原因分為兩類，一類與掃描有關(guān)，掃描參數(shù)、掃描范圍、造影劑的使用等；另一類與患者有關(guān)，有呼吸偽影，心律不齊偽影，冠脈支架偽影及冠脈鈣化偽影等。結(jié)論 優(yōu)選CT掃描參數(shù)，準(zhǔn)確計算造影劑用量，應(yīng)用有效的控制呼吸方式，消除冠狀動脈成像偽影的成因，對提高冠狀動脈造影的圖像質(zhì)量有重要意義。

雙源CT；冠狀動脈；影像質(zhì)量；造影劑CT值；相關(guān)因素

雙源CT(Dual Source Computed Tomography, DSCT)冠狀動脈成像，在無需口服控制心率藥物準(zhǔn)備的情況下，可獲得冠狀動脈各節(jié)段圖像，心率不再是影響圖像質(zhì)量的關(guān)鍵因素，但是，DSCT冠脈造影依然有困擾圖像質(zhì)量的問題。本文對檢查成功的126例冠脈造影圖像質(zhì)量進(jìn)行回顧性分析，探討如何提高冠狀動脈CT成像質(zhì)量和消除影響質(zhì)量的不利因素，提高雙源CT冠脈成像的診斷價值。

1 材料與方法

1.1 一般資料 抽取2009年1～2月份進(jìn)行心臟冠狀動脈CT成像檢查病例126例，其中男75例，女51例，年齡最小16歲，最大93歲，平均年齡63.3歲。

1.2 設(shè)備與材料 西門子雙源CT(SOMATOM Definition)掃描系統(tǒng)；造影劑輸送系統(tǒng)為日本Dual Shot GX，A、B雙筒高壓注射器；造影劑為370mgI/ml非離子型造影劑。

1.3 檢查方法

1.3.1 應(yīng)用雙源采集，掃描參數(shù)：準(zhǔn)直64mm×0.6mm,管電壓120KV，設(shè)置400mAs，開啟CARE Dose 4D自動調(diào)節(jié)毫安秒，旋轉(zhuǎn)時間0.33sec/周，螺距根據(jù)掃描時心率變化自動調(diào)節(jié)，重建層厚0.75mm，重建間隔0.5mm，卷積核kernel為B26f和B46f。

1.3.2 采用回顧性心電門控，患者平躺處于較舒適的狀態(tài)，除去身上異物，按規(guī)定連接心電導(dǎo)聯(lián)，床高度在腋前線水平，心臟置于掃描野中心；對患者進(jìn)行呼吸訓(xùn)練，同時觀察心率變化，造影掃描前5分鐘舌下含服硝酸甘油一片(0.5mg)，以擴(kuò)張冠狀動脈。

1.3.3 掃描程序 ①定位像；②鈣化積分；③采用團(tuán)注追蹤程序(Bolus Tracking)自動觸發(fā)技術(shù)對升主動脈增強(qiáng)過程進(jìn)行監(jiān)測，觸發(fā)平面定于右肺動脈主干層面或上緣1cm層面的升主動脈平面；④注射速率5～6ml/s，370mgI/ml非離子型造影劑量65～85ml，加注同等速率生理鹽水30ml，用18～20G留置針管，入注點為肘前靜脈。注射對比劑10s后開始監(jiān)測興趣區(qū)密度變化，當(dāng)CT值達(dá)100～80Hu開始觸發(fā)掃描，掃描方向由頭→足，起點設(shè)定在氣管隆突分叉下1～1.5cm，至膈下約1.5cm的心尖處稍下方。

1.3.4 圖像重建 所有病例均采用單扇區(qū)心臟容積重建，用最佳時相進(jìn)行最大密度投影(MIP)、曲面重建(CPR)、容積再現(xiàn)(VR)等后處理。

1.4 評估標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)合文獻(xiàn)及本組病例的CT冠脈檢查對圖像評價分為四級：

一級：圖像質(zhì)量優(yōu)質(zhì)，圖像清晰，冠脈主干及分支顯示完整，冠脈根部和降主動脈造影劑CT值550HU以上，無橫斷錯層偽影，無雙邊影，無上腔靜脈和右房造影劑偽影，完全能夠滿足影像學(xué)診斷。

二級：圖像質(zhì)量良好，圖像清晰，冠脈主干及分支顯示完整，冠脈根部和降主動脈造影劑CT值550HU～350HU，有輕度橫斷錯層偽影及輕度雙邊影，少許上腔靜脈和右房造影劑偽影，能夠滿足影像學(xué)診斷。

三級：圖像質(zhì)量一般，圖像欠清晰，冠脈主干及分支顯示欠完整，冠脈根部和降主動脈造影劑CT值350HU～250HU，有橫斷錯層偽影及雙邊影，有上腔靜脈和右房造影劑偽影，基本滿足影像學(xué)診斷。

四級：冠脈根部和降主動脈造影劑CT值250HU以下，為不成功病例，重做。

降主動脈CT值的測量位置為心底段的冠脈水平面。

2 結(jié)果

126例冠狀動脈成像，圖像質(zhì)量一級62例，占49.2%;二級39例;占30.9%三級25例，占19.8%，失敗病例3例，重做后達(dá)三級。

在一級62例中，左右冠脈顯示圖像清晰完整，冠脈根部CT值和降主動脈造影劑CT值550HU以上，無橫斷錯層偽影，無上腔靜脈和右房造影劑偽影。

在二級和三級64例中，影響圖像的因素分別為呼吸偽影28例，冠脈分支表現(xiàn)為橫斷錯層；心律失常偽影11例，其中4例行心電編輯后仍不能消除，冠脈分支表現(xiàn)為雙邊影、邊緣模糊等；冠狀動脈支架產(chǎn)生的放射狀偽影9例；造影劑量偏多，致使上腔靜脈和右房產(chǎn)生高密度偽影23例，造影劑量偏少致使左、右冠狀動脈CT值偏低(CT值250～280HU)11例。三級圖像中，同時有2～3種偽影8例。

圖1 一級圖像

圖2 一級圖像

圖3 冠狀動脈支架產(chǎn)生的偽影

圖4 上腔靜脈和右房產(chǎn)生高密度偽影

圖5 造影劑CT值270HU冠脈顯示不良

圖6 大量鈣化偽影

圖7 呼吸錯層偽影

圖8 呼吸錯層偽影

3 討論

SOMATOM Definition CT系統(tǒng)[1]，具有單扇區(qū)重建83ms的時間分辨率，不受任何心率影響和限制，無需使用β－受體阻滯劑，可以對任何心率的病人進(jìn)行心臟檢查。通過實時心臟門控[2]，可以在不加控制心率的情況下進(jìn)行冠脈CT成像，進(jìn)行單扇區(qū)心臟容積重建，這是DSCT冠脈成像的獨特優(yōu)勢。盡管DSCT有獨特的技術(shù)優(yōu)勢，但還是不能保證DSCT冠脈成像得到100%的一級圖像，本組126例中，一級圖像只有62例，比率不到50%，相當(dāng)大部分圖像雖然達(dá)到診斷目的，但還是出現(xiàn)各種各樣的影響冠脈圖像的因素。針對冠脈圖像這些常見的橫斷錯層、雙邊影、冠脈支架和冠脈大量鈣化影、上腔靜脈及右心房造影劑高密度偽影和造影劑濃度過低等問題，分析其成因并探討解決方法。

影響DSCT圖像質(zhì)量的原因分為兩類：一類與患者有關(guān)，有呼吸、心律不齊、冠脈支架及冠脈大量鈣化等原因；另一類與掃描有關(guān)，有掃描參數(shù)設(shè)置、造影劑總用量等因素。

3.1 由呼吸產(chǎn)生的運動偽影是影響冠脈造影質(zhì)量的重要因素[3]。本組數(shù)據(jù)顯示，呼吸產(chǎn)生的偽影占所有影響圖像質(zhì)量成因的43.7%，橫斷錯層、雙邊影都是呼吸偽影的表現(xiàn)。所以，檢查前進(jìn)行有效呼吸訓(xùn)練很重要，訓(xùn)練被檢者在整個掃描過程中屏氣，呼吸幅度要保持一致，以免引起掃描范圍的丟失，屏氣時保持胸腹部靜止不動，同時觀察心率，這點很重要也容易忽略，關(guān)系到造影劑總量的估算。另一個原因是心率過快導(dǎo)致冠狀動脈運動，尤其右冠狀動脈中段，其走行于右側(cè)房室溝內(nèi)，易受心臟搏動影響產(chǎn)生雙邊運動偽影，冠脈邊緣模糊。

3.2 心律失常偽影表現(xiàn)為冠脈邊緣模糊、雙邊影，有早搏的病人產(chǎn)生錯位截斷現(xiàn)象，這個偽影的產(chǎn)生要與呼吸引起的區(qū)分清楚，只要觀察掃描當(dāng)時的心電圖可以判斷，心律失常造成偽影，通過心電編輯可以適當(dāng)?shù)募m正。Achenbach等[4]的研究表明，心臟運動幅度最小的心動周期發(fā)生在收縮末期(48%)與舒張中期(84%)。冠脈CT成像重要環(huán)節(jié)是找到冠狀動脈運動幅度最小的心動時相[5]，使冠狀動脈良好顯示的后處理方法有：(1)多個時相篩選法；(2)2個或多個時相補(bǔ)充法；(3)早搏去除法和心律不齊移位法。雙源CT對心率的快慢不成問題，但心率波動過大會影響成像，姜榮等[6]認(rèn)為心率波動在10次/min以上者，對冠脈顯示影像質(zhì)量明顯下降，心率波動在0～10次/min時，冠脈各支影像質(zhì)量好。因此，對于心律不齊患者，做CT冠狀動脈造影應(yīng)視情況而定，房顫心律、偶發(fā)的房性、室性期前收縮及比較嚴(yán)重的竇性心律不齊等情況，會對重建后的圖像產(chǎn)生非常大的影響，盡管經(jīng)過心電編輯處理及多個重建時相的選擇，因心臟搏動偽影，其圖像也往往只能達(dá)到三級的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 冠脈支架偽影表現(xiàn)為支架管腔邊緣模糊、有放射狀影，冠脈大量鈣化見冠脈邊緣較多的高密度影，相應(yīng)段冠脈顯示充盈密度不均。這種情況下，可以根據(jù)不同的需要[7], 設(shè)置相關(guān)的各種掃描參數(shù)，通過增加mAs、全劑量掃描、應(yīng)用B46f卷積核kernel重建等方式彌補(bǔ)，提高圖像邊緣的銳利度。

3.4 上腔靜脈和右房產(chǎn)生高密度偽影原因是造影劑量過多。造影劑的注射速率、注射總量是另一影響冠脈造影質(zhì)量的重要因素，通常造影劑總量65～85ml，多了產(chǎn)生偽影，少了濃度不夠。關(guān)于造影劑總量計算問題，目前我們正在探討，尚未得出一個很好的結(jié)論。姚振威等[8]認(rèn)為造影劑的速率應(yīng)不低于3ml/s，也不宜高于6ml/s，過量的注射速度可能導(dǎo)致注射處血管爆裂或針頭彈出而致檢查失敗。冠脈造影因掃描時要求造影劑注射速率快，上腔靜脈濃度高，使上腔靜脈和右心室偽影明顯，而右冠主干又緊鄰上腔靜脈，容易受偽影干擾而顯示差。對比劑導(dǎo)入路徑是供給心臟本身的冠狀循環(huán)，由肘靜脈→上腔靜脈→右心房→右心室→肺動脈→肺靜脈→左心房→左心室→主動脈(冠狀)→冠狀動脈，立刻啟動掃描，同步呼吸指令發(fā)出(5秒)開始采集。注射造影劑時，應(yīng)用造影劑團(tuán)注追蹤技術(shù)(Bolus Tracking)，在造影劑濃度上升期和延續(xù)期采集，造影劑注射完畢后在上腔靜脈大約持續(xù)4～6s，常規(guī)雙筒注射器將對比劑注射完畢后，立即給予生理鹽水30ml沖洗上腔靜脈和右心室，既可以維持造影劑的注射壓力，又可以在減少造影劑用量的同時保持冠狀動脈內(nèi)造影劑濃度[9]，另一方面可減輕上腔靜脈內(nèi)造影劑濃度防止其產(chǎn)生偽影。

3.5 冠脈和降主動脈造影劑CT值偏低顯影較淡，冠脈各分支對比不良。盡管影像診斷中MPR和MIP是評價冠狀動脈病變的首選重建方法，但VR也作為輔助觀察方法，本組病例中冠脈和降主動脈CT值低于270HU時，雖然MPR和MIP能顯示冠脈主干及分支，但對比欠清晰，VR顯示較差，因此，當(dāng)CT值250HU以下時作為不成功病例重做。CT值下降的原因之一是造影劑總用量過少，掃描還沒完成鹽水將主動脈及冠狀動脈內(nèi)的造影劑稀釋了所致；原因之二是高心率病人(120次/min以上)，過快的心率使舒張期縮短，每搏輸出量不足，冠狀動脈灌注減少從而使血管內(nèi)造影劑濃度降低。因此，對于過快心率者(130次/min以上)，主要注意以下幾點：⑴檢查前不含硝酸甘油擴(kuò)張冠狀動脈，避免心率進(jìn)一步加快；⑵提高注射速率，增加造影劑總量；⑶調(diào)高觸發(fā)閾值至180～200HU，以達(dá)到延遲采集時機(jī)。本組3例失敗病例均因為心理緊張，掃描時心率140次/min以上，第一次掃描觸發(fā)閾值100HU，第二次掃描時通過調(diào)高觸發(fā)閾值、提高注射速率、增加造影劑總量而獲得成功。另外，在計算造影劑總量時，要考慮以下情形，如病人體表面積較大、肥胖、心腔較大、心功能較差等在冠脈CT成像時是變量，實施掃描前適當(dāng)增加造影劑總量，設(shè)置適當(dāng)?shù)淖⑸渌俾?、調(diào)整觸發(fā)閾值，應(yīng)用團(tuán)注追蹤技術(shù)在造影劑濃度上升期和延續(xù)期采集，從而獲取高質(zhì)量圖像。

綜上所述，應(yīng)用雙源CT開展冠狀動脈檢查時，優(yōu)選CT掃描參數(shù)，準(zhǔn)確計算造影劑用量，應(yīng)用有效的控制呼吸方式，消除冠狀動脈成像偽影的成因，對提高冠狀動脈造影的圖像質(zhì)量有重要意義。

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Objective Analysis the related factor of inf l uencing image quality in DSCT coronary artery image formation. Methods Review and Analysis 126 cases of DSCT coronary artery image formation image, according to whether the image is clear, the integrity of crown arteries demonstration, the CT value of crown arteries root and falls the aorta contrast medium, whether there is the artifact in traverse, superior vena cava or atrium right contrast medium, etc, and evaluate them into four levels. Results There are two kinds of factors which affects the DSCT image quality.One is related to scanning, including scanning parameter, swath range, use of contrast medium, etc. The other is related to patient, with breathes the artifacts, with arrhythmia the artifacts, the crown arteries support artifacts and the arteries calcif i cation artifacts, etc. Conclusion Selecting optimal CT scanning parameter, calculating the amount of needed contrast medium accurately, applying effective way of Control breath and eliminating the source of the coronary artery false shade are of signif i cance of improving the image qualities in radiography of coronary artery.

Dual source computed tomography; Coronary artery; Image quality; CT Value of contrast medium; Related factor

10.3969/j.issn.1009-4393.2010.19.063

537000 廣西玉林市第一人民醫(yī)院 (呂訪賢 呂頑 李絮綠 莫鴻忠 龐統(tǒng)權(quán))